声学仿真软件ACTRAN 常见问题FAQ

2016-11-17 by:CAE仿真在线来源:互联网

Q: 在ACTRAN无限元模型的当地坐标系中,无限元模型为椭圆几何形状。在自由场计算中,ACTRAN模型的边界几乎无一例外的需要无限元模型。然而,一般这样的边界不是椭圆形状。因此,常见的问题是:这样的计算域边界形状是否符合ACTRAN无限元建模要求?换句话说,任意形状的远场自由声辐射边界是否能够通过ACTRAN无限元模型模拟?如果不能,这是否意味着我们必须建立椭圆形计算域外边界?

A: 通过ACTRAN建立自由场计算模型时,计算域外边界(有限元与无限元交界面)可以是任意形状。计算域外边界只要满足在无限元当地坐标系下为凸面。

ACTRAN无限元支持各种类型的几何形状,不一定是椭球形。参考椭球坐标系需要设定在计算域范围内。也就是说如果是方形的计算域,外表面方框定义为无限元,那么无限元的参考椭球体坐标需要在这方形内。下图为两种典型的计算域形状。其中,一个为椭圆形,一个为任意形状。

1.Q:我在重复ACTRAN-workshop算例中的Kundt管模型时,出现计算网格错误,但是又找不到原因。请教问题在哪?

A:你在通过ACTRAN-VI图形用户界面建模过程中忘记选中“frequency analysis”属性中的2D model选项,因此求解过程中按默认的三维计算处理进而报错。

你如果选中了这个2D model选项,在ACTRAN-VI输出的计算模型文件(.dat)中相应坐标与矢量将只有两个分量。相反,如果不选中这个选项,计算模型中坐标与矢量将具有三个分量。可想而知,如果未选择2D model选项,ACTRAN计算时无法知道你是在二维空间进行计算。

2.Q:我有一个关于三维对称声学模型的计算问题:我们选择通过建立ACTRAN三维半模计算降低计算消耗。自然,我们需要建立合理的模型正确建立对称面进而封闭模型。然而,ACTRAN默认的计算域边界为刚壁边界。我们在ACTRAN用户手册中查找到了symmetry data block。这个data block是否为正确的对称边界?

A:只有在如下条件下才需要建立symmetry data block:

- 计算模型中含有Rayleigh surface

-计算模型中某种声源附加在一个入射表面上
- 计算模型中某种声源定义在无限元区域上

你可以阅读ACTRAN用户手册得到更详细的解释(see the SYMMETRY data block section)。如果计算模型不符合上述条件,你必须通过其他合理的边界条件建立对称面。

3.Q:在ACTRAN计算模型中需要通过FLOW data block在计算域内引入非均匀背景流动。问题是,如果模型中包含无限元区域,那么相应部分的非均匀流动如何反应?我们是否也需要像前述计算域一样添加流动数据块?

A:无限元模型目前只能具备均匀背景流动计算能力,但是基本上能够满足大多数应用需要。这是因为如果计算域空间位置建立较为合理,那么在外部边界/无限元区域流场可以做均匀背景流动处理。这通常需要你建立的计算域足够大,使得有限元与无限元的交界面位置的流场为均匀流动。然后,你可以在INFINITE_DOMAIN data block中指定均匀流动条件。

4.Q:我有一个关于ACTRAN Rayleigh boundary elements的问题请教:如我们所知,Rayleigh边界是经典声学中的一个基本概念。ACTRAN Rayleigh boundary elements是一种边界元方法呢还是指通过有限元方法离散的Rayleigh边界?

A:ACTRAN中的The Rayleigh Boundary Element是指有限元离散的Rayleigh boundary integral。详细解释请参考ACTRAN用户手册。

Q:ABAQUS激励如何导入ACTRAN中计算辐射声场?

A:ACTRAN提供一个组件,将ABAQUS结果文件*.odb转换为op2格式。

例如:odb2act -odb input.odb -bdf outmesh.bdf -op2 outres.op2

这里:

input.odb包含ABAQUS文件的结果以及网格;

outmesh.bdf是从input.odb中提取出的网格;

outres.op2从input.odb提取出的结果并转换为ACTRAN_OP2格式;

注:odb2act可以转换频域结果对于单载荷工况的仿真分析,不能转换ABAQUS的模态提取结果。

Q:为什么导入ACTRAN计算的结构振动响应无法计算辐射噪声?

First of all, when a BC Mesh is used and results are applied to a surface mesh, it's recommended to input a tolerance value that is adequate to the model. One can try first moderate or even big tolerances like 0.1 for instance.
As a matter of fact, in the model you sent, a tolerance of 0.001 was specified and that seemed to be inadequate in that case. Using the projection manager in ActranVI, I found the right gap tolerance (0.1) and I raised this parameter to 0.1 in order to get a good coupling.

Another issue was the cause behind the FATAL messages during computations:

An nff database may contain many PIDs.
In Actran 11.1 or 11.2, when an nff database is used to apply excitation quantities like displacement or any other type of quantities over a BC Mesh , the code searches for these excitation quantities inside every PID in the nff database.
If the quantities aren't available, the computation stops. This can be solved by removing the PIDs that don't contain the quantities for the BC Mesh.
Please find the modified cross map "corss_map_modified.nff" inside the directory "From FFT" in your folder on the FTP server.

Please note that this problem is fixed in Actran 12 and I was able to run proper computations using your initial cross_map.nff and a gap tolerance of 0.1.

Q:Plane tolarence如何理解?

A: Gap tolarence表示法向容差,Plane tolarence切向容差

Q:连接面Interface和coupling之间区别?

A:Interface用于两个面之间的耦合,coupling surface将具体的某个面定义为耦合面。

Q:Modal duct(circular)是什么组件?如何使用?

A:管道模态的定义,一般用于模拟管道中的声源或边界条件。

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